催化裂化装置烟机效率分析

催化裂化装置的节能改造及运行分析旷军虎;张志亮;郑坤【摘要】By analyzing the energy consumption status of the 0. 8 million tons per year FCC unit of Yumen Oilfield Refining and Chemical Complex, it was found that the energy consumption of the unit was mainly depended on the coke-burning,steam and electricity three sections. Measures for reducing energy consumption,such as technical transformation of process,maintenance of key equipments and setting up integrated heat-exchange network with other units were proposed and realized during revamping. Since then the energy consumption in the above three sections reduced significantly, the comprehensive energy consumption reduced 421. 85 MJ/t,I. E. A 12. 13% reduction of energy consumption.%通过对玉门油田炼油化工总厂800 kt/a催化裂化装置的能耗构成进行分析,发现装置能耗主要有烧焦、蒸汽和用电消耗3部分决定,提出降低装置能耗的具体措施,并在检修期间进行整改.通过对工艺方面的技术改造、重要设备的检查维护、与其它装置建立热联运等手段,使装置在烧焦、蒸汽和用电3个方面的能耗大幅降低,装置改造后的综合能耗降低421.85 MJ/t,减少能耗12.13％.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2011(042)010【总页数】5页(P85-89)【关键词】催化裂化;节能;焦炭;喷嘴;烟气【作者】旷军虎;张志亮;郑坤【作者单位】中国石油玉门油田炼油化工总厂,玉门735200;中国石油玉门油田炼油化工总厂,玉门735200;中国石油玉门油田炼油化工总厂,玉门735200【正文语种】中文1 前言玉门炼油化工总厂800kt/a重油催化裂化装置是2004年9月在原500kt/a催化裂化装置的基础上改建而成的。

催化裂化装置烟机双级改单级对比罗昕摘要：通过对炼油催化裂化装置烟机的改造前后对比分析，综述了双级烟机在使用过程中容易出现的问题，以及改造成单级烟机后所取得的效果。

关键词：烟机；改造更新；单级；双级中国石化长岭分公司催化装置（以下简称1#催化）烟初原采用的是西航设计制造的轴向进气垂直向下排气的双级悬臂式烟气轮机，型号为TP9-90，功率为8 500kW，此机组与主风机配套使用，回收高温烟气能量，为炼油装置主要节能设备。

几年来烟机的运行为分公司带来了巨大的经济效益，但也存在不少严重问题，如转子不平衡、易磨损、稳定性差等，制约了烟机效能的发挥。

2006年3月1#催化装置FDFCCⅢ改造之际，对烟机进行了更新改造，以TP12-90单级悬臂式烟气轮机取代TP9-90双级悬臂式烟气轮机，柔性转子改为刚性转子，改造后运行效果良好。

一、改造前机组存在的问题1#催化装置烟机于1997年4月投用，2006年3月改造更新，运行近9年中，由于烟气中高温催化剂粉尘导致的二级叶片的磨损特别严重。

另外，机组为柔性转子，振动大，烟机腐蚀严重，特别是机组2003年12月4日严重损坏后，机组缺陷增多。

1．磨损由于烟气中高温催化剂粉尘的磨损，一级动叶基本没有磨损，二级动叶根部却较明显，这种磨损就是因为二次流冲蚀引起。

由于一级动叶二次流场弱，而二级动叶二次流场强，因而面磨损较一级严重得多。

此外，由于轮盘冷却蒸汽的径向干扰形成的二次流场造成二级动叶根部磨损。

2．机组振动大绝大多数情况下，转子不平衡是引起烟机振动大的主要因素。

机组新安装或检修后，动平衡都会符合要求，但是运行一段时间以后，由干轮盘或动叶片磨损、叶片或一和二级轮盘间催化剂灰尘堆积结块，这两个主要因素造成转子动平衡破坏。

另外，由于转子为柔性轴，稳定性差，正常运行时转速在5 785r/min左右，刚好是一阶临界转速的二倍，极易造成油膜涡动，导致机组振动增大。

3．烟机腐蚀加剧由于催化烟气中的H2S含量超高，烟机使用时间长，机体被腐蚀严重。

催化裂化装置烟机长周期安全运行策略及效果摘要：流化催化裂化装置是炼油企业的核心装置，其在炼油企业的物料平衡、热量平衡、燃料平衡及油品质量升级中具有不可替代的作用。

中国石化在役催化裂化装置产能占全国总产能约４０％。

炼油产业转型升级要求催化裂化装置向原料重质劣质化、安全长周期运行等方向发展。

然而，催化裂化装置工艺及设备结构复杂、操作条件苛刻多变、腐蚀介质分布较广，装置的长周期运行面临诸多挑战。

统计２０１８～２０２０年中国石化炼油装置非计划停工情况发现，催化裂化装置非计划停工占比４０．８７％，是发生非计划停工最多的生产装置。

关键词：烟机;叶片;振动;结垢;长周期引言某石化公司炼油厂0．8Mt/a重油催化裂化装置，其烟气轮机原采用的是2002年由兰州炼油化工机械厂设计制造的轴向进气垂直向上排气的双级悬臂式烟气轮机，型号为YLⅡ-8000Ⅰ，功率为8300kW。

烟气轮机与一台电动/发电机共同驱动一台轴流风机向装置再生系统供风，形成催化裂化装置典型的三机组配置。

其中烟气轮机是利用烧焦再生烟气中含有的热能和压力能膨胀做功，回收高温烟气能量，功率不足部分由电动/发电机提供。

该机组自2017年4月检修后至2020年11月改造前，共出现15次因为烟气轮机叶片结垢导致的振动超标。

动叶结垢层的局部脱落会导致烟气轮机振动值瞬间增大，装置被迫降负荷开备用风机，烟气轮机降低转速、降低温度后进行在线清垢，严重的需要更换烟气轮机转子。

这种情况降低了烟气轮机效率，严重影响了装置平稳高效运行。

1静设备故障分析1.1ＶＱＳ来油气管垂直段膨胀节泄漏２０２０年１０月１０日，Ｄ公司沉降器顶提升管ＶＱＳ来油气管垂直段膨胀节发生泄漏，装置停工处理。

该膨胀节导流筒与膨胀节筒体间塞满不锈钢丝和硅酸铝纤维的隔热层，导流筒开口处有隔热枕，下方有挡环，挡环与导流筒之间留有波纹管的压缩间距。

结合之前检修时检查出的挡环冲刷磨损情况判断，油气夹带催化剂可能在冲击到挡环后返回，由于隔热枕的密封作用减弱，导致油气及催化剂进入隔热层内，并在内部形成涡流，不断冲刷波纹管，最终导致穿孔。

催化裂化装置烟气轮机节能的问题分析在石化企业当中催化裂化装置当中的烟气轮机，对设备以及炼油厂的节能工作起到了非常重要的影响。

本文重点从节能和经济的角度上来进行了分析和研究，重点针对催化裂化装置，烟气气轮机的相关阶段问题展开了分析和论述，以此来有效提高整个催化裂化装置的经济性，同时也实现了石化企业良好的经济效益与社会效益。

标签：催化裂化；烟气轮机；节能问题催化裂化烟气能量回收设备从正式被投入和使用以来，因汽轮机在炼油厂的催化裂化设备当中的应用效果非常明显，并且现阶段各炼油厂单位对催化裂化烟气轮机设备的应用程度越来越高。

我国在1978年石油二厂正式投入使用第一台烟气轮机开始，由于整个国产机组的整体经济造价相对较低，各个石化单位纷纷开始消防安装，基本上已经广泛分布在我国各大中型催化电话设备当中，在整个设备的使用程度以及发展速度上，远远超过了国外一些国家。

烟气轮机对装置以及全场的节能性工作發挥出了至关重要的作用，但是由于兵器轮机机组的整体投资相对较高，因此必须要充分考虑到投资以及节能工作效益之间的关联，将技术和经济性之间进行有效的融合，不断提高整个炼油厂的经济效益。

1.节能原理与流程分析催化裂化烟气轮机在工作过程当中的节能原理和燃气轮机之间有着一定的类似，内部系统当中主要分为主风机、再生器以及膨胀烟气轮机为主要的构成环节，其中存在的主要差异是催化裂化烧焦的反映工作流程，为了有效恢复催化剂的整体活性，燃烧系统当中所燃烧的物质，通常情况下不是常见的燃料类型，而是附着在催化剂表层的焦炭物质。

除此之外，再生烟气是炼油工艺当中的一个重要的产物，经常会企业带催化剂、粉尘对整个烟机汽轮机的能量回收以及投资有着非常严重的影响。

烟气轮机的工作功率和烟气轮机之间的压力有着一定的关联，同时还和入口区域当中的烟气温度之间有着密切的关联，在实际的工作过程当中，主风压缩机在低温条件下，压缩机的功率消耗相对较小，通常都是通过烟气轮机的膨胀来进行做工，而在因汽轮机的膨胀过程中，不但回收了烟气内部的压力，同时还可以将烟气当中部分的热能有效转化为做功，在烟气轮机的工作过程中，有效考虑到了烟气轮机的实际工作效率、设备以及系统的压降要求，在整个设计回收功率上，通常情况下保持在0.7～1.5之间。

催化裂化装置烟机机组故障分析及节能发布时间：2022-07-18T00:43:01.303Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷3月5期作者：李瑞李执军[导读] 催化裂化装置是化工生产活动中非常重要的设备组成部分，催化裂化装置当中的烟机机组经常会产生不同形式的故障问题需要对其进行全面分析，李瑞李执军中国石化胜利油田分公司石油化工总厂山东东营 257000摘要：催化裂化装置是化工生产活动中非常重要的设备组成部分，催化裂化装置当中的烟机机组经常会产生不同形式的故障问题需要对其进行全面分析，并且提出该装置的节能工作策略，有效保证催化裂化装置的运行工作效果，提高化工生产活动的整体开展质量，为后续类似工作实施提供有效参考和借鉴。

关键词：催化裂化；烟机机组；节能在化工生产活动中催化裂化装置内部烟机机组，不但是集中非常重要的设备组成部分，同时也是非常关键的节能设施，烟机机组的运行工作状态，直接关系到整个系统装置的运行周期以及能耗水平。

影响烟机运行工作稳定性和节能性的因素相对比较复杂，在实际使用工作过程中，经常会产生各种不同类型的故障问题，需要对催化裂化装置烟机机组的运行工作特点进行全面掌握，同时对其中产生的故障问题以及节能工作方法进行深入探索，有效保证催化裂化装置到整体生产使用工作效果。

1烟机机组故障问题分析 1.1烟气轮机转子出现磨损催化裂化装置烟机机组在运行工作过程中，催化剂的不断冲刷磨损影响到系统转子的动态平衡性，因此造成系统震动幅度过大是机组故障停机的主要影响因素。

相关工作人员通过对催化裂化装置烟机故障问题的相关信息统计分析可以看出，催化剂对于烟机机组转子磨损的主要位置，表现在叶片、台肩以及榫槽等位置，当产生比较严重的磨损问题时，烟机机组在工作过程中的震动幅度会进一步加大，最后会被强行停机。

如果磨损区域相对比较均匀时，机组的外部振动表现程度相对较低，而叶片的突然断裂会造成震动值幅度急剧上升，会对烟气轮机形成比较严重的破坏[1]。

重油催化裂化装置节能优化措施分析催化裂化是炼油厂重要的二次加工工艺，在重质原油轻质化过程中发挥了积极的作用，但在生产轻质燃料的同时也消耗了大量的能源。

国内炼油企业催化裂化装置的能耗平均占炼油企业能耗的35%，通过利用先进的工艺技术和优化操作条件降低装置能耗、缩短国内外企业的差距、提高市场竞争能力，是催化裂化装置亟待解决的问题。

标签：催化裂化装置;重油;经济效益;能降耗问题催化裂化装置是我国炼油行业的主要二次加工装置，也是炼油厂主要的耗能装置，随着原油价格的不断攀升以及催化裂化原料的日益加重，催化裂化装置的节能降耗问题已经成为提高催化裂化装置经济效益的关键问题，其重要性也尤为突出。

降低炼油装置能耗、实现绿色低碳生产已成为当前炼油行业实现可持续发展及提高盈利能力亟待解决的重要课题。

1.装置能耗分析为调整产品结构，增产聚丙烯等高含量满足国家标准要求，后进行多产异构烷烃的催化裂化工艺技术扩能改造。

随着原料日趋变重，产品分布逐步变差，高附加值产品收率下降，装置能耗上升。

催化裂化装置综合能耗的主要权重因素为烧焦能耗、电耗和蒸汽外送量。

其中，烧焦能耗是催化裂化装置中占比最大的能耗，但该装置焦炭产率比设计值低，使得蒸汽外送量下降很多，与设计值相比，电耗增加较多，使得装置能耗仍处于较高水平。

因此，将降低装置电耗作为节能工作的重点，同时采用多种节能手段和措施，降低其他能耗，全面发力，多方着手，降低装置总能耗。

2.节能措施及应用情况2.1节能风机改造空冷风机普遍采用轴流风机输送空气，风机不但能耗高，而且它的状态好坏直接影响整个生产线的稳定。

风机叶轮是唯一对气体做功的部件，叶片的性能好坏直接决定风机的效率和整体性能。

现役空冷风机普遍叶型简单，效率低，能耗高，不符合国家节能减排的趋势;设备长时间运行后，叶片因磨损、腐蚀、老化等因素，强度与性能下降，维护成本高。

为进一步降低风机用电，提高风机稳定性，对车间电机驱动风机的叶片进行改造，由普通叶片改为全三维高效节能轴流风机叶片。

动叶片根部呈现榫齿状裂纹，动叶片损坏程度的不断加深致使相关机组运行的持续性、稳定性以及高效性受到
图1 余热锅炉入口回转式水封罐
在时代以及科学技术不断推进发展的带动和影响下，人们对“节能环保”理念的关注力度和重视程度逐渐提升，致使现代机械设备以及相关技术节能化发展脚步得到进一步加快。

但是，作为化工装置核心成分的催化裂解装置，从实际角度出发，仍存在少量装置缺乏节能性能，相关部门应进一步提升对其节能优化改进工作力度，以此让其自身能源消耗得到有效控制，进而让整体运行效率以及经济效益得到显著增长。

故此，本文主要针对某一催化裂解装置节能优化改进工作展开分析和探讨，简要阐述和说明其存在的弊端和不足，结合对烟机叶片、密封冷却技术以及余热锅炉改进等方面为切入以此为装置设备节能成效的改善提供强有力的保障。

王建军,张伟亚,潘隆. 催化裂化装置关键设备故障分
[J]. 石油化工设备技术,2022,43(05):23-27+5.
安润平,王明利. 催化裂化装置能量回收机组节能措施[J]. 山东化工,2022,51(14):157-159.。